KR20120022356A - Pet-mri convergence system - Google Patents

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KR20120022356A
KR20120022356A KR1020100085884A KR20100085884A KR20120022356A KR 20120022356 A KR20120022356 A KR 20120022356A KR 1020100085884 A KR1020100085884 A KR 1020100085884A KR 20100085884 A KR20100085884 A KR 20100085884A KR 20120022356 A KR20120022356 A KR 20120022356A
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박현욱
송명성
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한국과학기술원
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Abstract

PURPOSE: A PET-MRI convergence system is provided to maintain sensitivity of PET(Position Emission Tomography) data by reducing negative effect of PET data on MRI(Magnetic Resonance Imaging). CONSTITUTION: A magnet bore(210) is cylindrical and has an inner wall and an outer wall. A gradient magnet(220) is installed near the inner wall of the magnet bore. An MRI RF coil is installed near the inner wall of the gradient magnet. The MRI RF coil outputs an RF pulse signal and detects MRI data corresponding to the RF pulse signal. A PET detector(240a,240b) is separated from the MRI RF coil and is installed near the inner wall of the gradient magnet. An RF shielding unit shields an RF pulse signal outputted from the MRI RF coil and is installed near the PET detector.

Description

ＰＥＴ－ＭＲＩ 융합 시스템{PET-MRI CONVERGENCE SYSTEM}PET-MRI Convergence System {PET-MRI CONVERGENCE SYSTEM}

본 발명은 융합 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 PET(Positron Emission Tomography)-MRI(Magnetic Resonance Imaging) 융합 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a fusion system, and more particularly, to a Positron Emission Tomography (PET) -MRI (Magnetic Resonance Imaging) fusion system.

일반적으로 양전자 방출 단층촬영(Positron Emission Tomagraphy, 이하, PET) 장치는 인체의 특정기관 또는 종양의 이미지를 생성하는데 사용되거나 신진 대사가 일어나는 활동부위의 생화학적 현상을 진단하기 위한 이미지를 생성하는데 사용된다. 상기 PET 장치는 양전자를 방출하는 방사성 동위원소를 여러 기본 대사물질에 표시하여 인체에 투여한 후, 상기 양전자와 상기 대사 물질간의 상호작용으로 발생하는 감마선을 체외에서 검출하여 단층촬영 영상을 생성한다. Positron emission tomography (PET) devices are commonly used to generate images of specific organs or tumors in the human body, or to produce images for diagnosing biochemical phenomena of active sites where metabolism occurs. . The PET device displays radioisotopes emitting positrons on various basic metabolites and administers them to the human body, and then detects gamma rays generated by the interaction between the positrons and the metabolites in vitro and generates tomography images.

PET 장치를 통해 획득한 PET 이미지는 일반적으로 해상도가 낮다. 이에 종래에는 컴퓨터 단층촬영(Computer Tomography, 이하, CT) 장치를 상기 PET 장치와 함께 사용하여 PET 이미지의 낮은 해상도를 보완하고 있었다. PET images obtained through PET devices are generally of low resolution. In the past, a computer tomography (CT) device was used together with the PET device to compensate for the low resolution of the PET image.

그러나, CT 장치를 통해 획득한 CT 이미지는 일반적으로 연-조직(Soft-tissues)에 대한 대조도(Contrast)가 낮은 문제점이 있다. However, the CT image obtained through the CT device generally has a problem of low contrast with soft-tissues.

이에 종래에는 인체의 연-조직에 대한 대조도가 우수하고, 기능영상 및 분자영상이 가능하며, 방사능의 피폭우려가 없는 자기 공명 이미징(Magnetic Resonance Imaging, 이하, MRI) 장치를 PET 장치와 함께 사용하는 PET-MRI(Positron Emission Tomography- Magnetic Resonance Imaging) 융합 시스템이 개발되었다.Therefore, conventionally, the human body has excellent contrast with soft tissues, functional images and molecular images, and magnetic resonance imaging (MRI) devices without radiation exposure concerns with PET devices. PET-MRI (Positron Emission Tomography-Magnetic Resonance Imaging) fusion system has been developed.

도 1은 종래의 PET-MRI 융합 시스템의 단면을 나타낸 도면이다.1 is a cross-sectional view of a conventional PET-MRI fusion system.

도 1을 참조하면, 종래의 PET-MRI 융합 시스템(100)에서는 PET 검출기(130)와 MRI RF 코일(120)이 같은 시야각(Field Of View, FOV)을 갖도록 병렬로 배치된다. 즉, PET 검출기(130)는 MRI RF 코일(120)과 마그네트 보어(101) 사이에 설치된다.Referring to FIG. 1, in the conventional PET-MRI fusion system 100, the PET detector 130 and the MRI RF coil 120 are arranged in parallel to have the same field of view (FOV). That is, the PET detector 130 is installed between the MRI RF coil 120 and the magnet bore 101.

PET-MRI 융합 시스템(100)의 구조는 PET와 MRI간의 상호작용을 유발한다. 이로 인해, 이미지의 품질을 저하시키는 여러 잡음들이 생성된다. 잡음에는 MRI에 의한 고자장, 고주파 및 저주파 대전력 간섭 등이 있으며, PET에 의한 자장(Magnetism)왜곡, 신호 대 잡음비(Signal-to-Noise Ratio) 감소 및 와류 전류(Eddy Current) 등이 있다. 여기서, 특히 MRI에 의한 고자장 및 고주파 에너지는 PET에 적지 않은 영향을 미치기 때문에, 이를 최소화시키기 위해, RF 차폐(140)가 MRI RF 코일(120)과 PET 검출기(130) 사이에 설치된다. 하지만, RF 차폐(140)가 설치될 경우, RF 차폐(140)는 MRI RF 코일(120)과 RF 수신부(150)의 성능을 저하시키고, 경사 마그네트(110)에 와류전류를 발생시켜 MRI 이미지의 해상도를 저하시킨다. The structure of the PET-MRI fusion system 100 causes an interaction between PET and MRI. This creates a number of noises that degrade the quality of the image. Noise includes high magnetic field, high frequency and low frequency interference caused by MRI, magnetic field distortion caused by PET, reduction of signal-to-noise ratio, and eddy current. Here, in particular, since high magnetic field and high frequency energy due to MRI have a significant effect on PET, RF shielding 140 is installed between MRI RF coil 120 and PET detector 130 to minimize this. However, when the RF shield 140 is installed, the RF shield 140 degrades the performance of the MRI RF coil 120 and the RF receiver 150, and generates an eddy current in the gradient magnet 110 to generate the MRI image. Decreases the resolution.

또한, RF 수신부(150)는 피검체(170)를 운송하는 반송부(160)에 고정 설치된다. MRI 이미지 획득 시에는 RF 수신부(150)의 설치 위치가 문제되지 않지만, PET 이미지 획득 시에는 RF 수신부(150)가 PET 이미지에 적지 않은 영향을 미칠 수 있다.In addition, the RF receiver 150 is fixedly installed in the transport unit 160 for transporting the subject 170. When the MRI image is acquired, the installation position of the RF receiver 150 is not a problem, but when the PET image is acquired, the RF receiver 150 may have a significant effect on the PET image.

또한, PET 검출기(130)가 마그네트 보어(101)의 원심으로부터 MRI RF 코일(130)보다 바깥쪽에 설치되어 있기 때문에, 피검사체(170)로부터 방출되는 감마선이 MRI RF 코일(120)에 의해 감쇄 및 산란되어 감마선의 크기를 감소시킨다.In addition, since the PET detector 130 is provided outside the MRI RF coil 130 from the centrifugal of the magnet bore 101, the gamma rays emitted from the inspected object 170 are attenuated by the MRI RF coil 120. Scattering reduces the size of gamma rays.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이, PET 검출기(130) 및 MRI RF 코일(120)이 병렬구조로 형성되는 종래의 PET-MRI 융합 시스템(100)은 MRI와 PET의 시야각 확보를 위해 가장 외각에 위치하는 마그네트 보어(101)의 크기가 증가되어야 하는 문제점이 있다.In addition, as shown in FIG. 1, the conventional PET-MRI fusion system 100 in which the PET detector 130 and the MRI RF coil 120 are formed in a parallel structure has the outermost portion to secure the viewing angle of the MRI and PET. There is a problem in that the size of the magnet bore 101 is to be increased.

PET 장치가 MRI 이미지에 미치는 영향을 줄이기 위해, PET-MRI 융합 시스템(100)의 PET 검출기(130), 광증폭기 및 전자회로 등에 비자성(Non-magnetic)물질을 사용할 수 있다. 그러나, 마그네트 보어(101)내에 설치된 전치증폭기(Pre-amplifier)의 커패시터 및 저항소자 등과 같이 모든 소자에 비자성물질을 사용하는 것은 어렵다. 따라서 PET 검출기(130) 내에 존재하는 자성성분은 MRI의 주자장 균일성에 영향을 미친다. 또한, PET 검출기(130)의 RF 차폐(140) 및 기타 전자회로들은 경사 마그네트(110)에서 발생하는 신호와 상호작용하여 와류전류를 발생시킬 수 있다. 와류전류는 MRI 이미지의 신호 대 잡음비를 감소시키며, PET-MRI 융합 시스템(100)을 통해 획득한 이미지의 품질이 좋지 않은 문제점이 있다.
In order to reduce the influence of the PET device on the MRI image, a non-magnetic material may be used in the PET detector 130, the optical amplifier, the electronic circuit, and the like of the PET-MRI fusion system 100. However, it is difficult to use nonmagnetic materials in all devices, such as a capacitor and a resistor of a pre-amplifier installed in the magnet bore 101. Therefore, the magnetic component present in the PET detector 130 affects the main magnetic field uniformity of the MRI. In addition, the RF shield 140 and other electronic circuits of the PET detector 130 may interact with a signal generated by the gradient magnet 110 to generate a eddy current. Vortex current reduces the signal-to-noise ratio of the MRI image, there is a problem that the quality of the image obtained through the PET-MRI fusion system 100 is not good.

본 발명은 인체의 전신촬영이 가능한 PET-MRI 융합 시스템을 제공한다.The present invention provides a PET-MRI fusion system capable of whole body imaging.

또한, 본 발명은 인체 내의 연-조직 판별능력이 우수하고, 기능영상, 분자영상이 가능하며, 방사능의 피폭 염려가 없는 PET-MRI 융합 시스템을 제공한다.In addition, the present invention provides a PET-MRI fusion system excellent in soft-tissue discrimination ability in the human body, capable of functional images, molecular images, and radiation-free exposure.

또한, 본 발명은 한 번의 측정으로 인체의 MRI와 PET 데이터를 함께 얻을 수 있는 PET-MRI 융합 시스템을 제공한다.In addition, the present invention provides a PET-MRI fusion system that can obtain the MRI and PET data of the human body in one measurement.

또한, 본 발명은 MRI와 PET를 분리하여 촬영 할 수 있어서 MRI와 PET간 상호작용에 의한 문제점을 해결할 수 있는 PET-MRI 융합 시스템을 제공한다.In addition, the present invention provides a PET-MRI fusion system that can solve the problems caused by the interaction between the MRI and PET can be taken by separating the MRI and PET.

또한, 본 발명은 MRI 데이터 획득 시, PET에 의한 MRI 데이터의 왜곡, 인공물, SNR의 감소 영향을 줄일 수 있는 PET-MRI 융합 시스템을 제공한다.In addition, the present invention provides a PET-MRI fusion system that can reduce the effect of reducing the distortion, artifacts, SNR of the MRI data by PET when MRI data acquisition.

또한, 본 발명은 PET 데이터 획득 시, MRI에 의한 PET 데이터의 부정적 영향을 줄여 PET 데이터의 감도(Sensitivity)를 유지 할 수 있는 PET-MRI 융합 시스템을 제공한다.In addition, the present invention provides a PET-MRI fusion system that can maintain the sensitivity (Sensitivity) of the PET data by reducing the negative impact of the PET data by MRI, when PET data acquisition.

또한, 본 발명은 MRI와 PET의 상호작용을 최소화할 수 있고, 촬영 공간을 최대화 할 수 있는 PET-MRI 융합 시스템을 제공한다.
In addition, the present invention provides a PET-MRI fusion system capable of minimizing the interaction of MRI and PET and maximizing the imaging space.

본 발명의 실시 예에 따른 PET-MRI 융합 시스템은, 원통형으로서 외벽과 내벽을 갖는 마그네트 보어(Magnet bore); 상기 마그네트 보어의 내벽에 인접하여 설치된 경사 마그네트(Gradient Magnet); 상기 경사 마그네트의 내벽에 인접하여 설치되고, RF 펄스신호를 방출하고, 상기 RF 펄스신호에 대응하는 MRI 데이터를 검출하는 MRI RF 코일; 및 상기 MRI RF 코일과 이격되어 상기 경사 마그네트의 내벽에 인접하여 설치되고, PET 데이터를 검출하는 PET 검출기;를 포함한다.PET-MRI fusion system according to an embodiment of the present invention, the cylindrical bore (Magnet bore) having an outer wall and the inner wall as a cylindrical; A gradient magnet installed adjacent to an inner wall of the magnet bore; An MRI RF coil installed adjacent to an inner wall of the inclined magnet and emitting an RF pulse signal and detecting MRI data corresponding to the RF pulse signal; And a PET detector spaced apart from the MRI RF coil and installed adjacent to the inner wall of the inclined magnet and detecting PET data.

여기서, 상기 PET 검출기는, 상기 MRI RF 코일 양 측에 각각 설치된 것이 바람직하다.Here, the PET detector is preferably provided on both sides of the MRI RF coil.

여기서, 상기 PET 검출기에 인접하여 설치되어 상기 MRI RF 코일에서 방출되는 상기 RF 펄스신호를 차폐하는 RF 차폐를 더 포함하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable to further include an RF shielding installed adjacent to the PET detector to shield the RF pulse signal emitted from the MRI RF coil.

여기서, 상기 MRI RF 코일로부터 상기 MRI 데이터를 전달받고, 상기 PET 검출기로부터 상기 PET 데이터를 전달받아 PET-MRI 융합 이미지를 생성하는 데이터 처리기를 더 포함하는 것이 바람직하다.The MRI RF coil may receive the MRI data, and the PET detector may further include a data processor configured to receive the PET data and generate a PET-MRI fusion image.

여기서, 상기 마그네트 보어의 중심을 관통하고, 피검체를 싣기 위한 반송부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
Here, it is preferable to further include a conveyance part for penetrating the center of the said magnet bore, and for mounting a subject.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 PET-MRI 융합 시스템은, 피검체를 이동축을 따라 운송시키기 위한 반송부; 상기 반송부의 이동축을 둘러싸고, 정자장을 생성하는 마그네트 보어; 상기 마그네트 보어의 내측 벽에 설치되어 경사사장을 생성하는 경사 마그네트; 상기 경사 마그네트의 내측 벽에 상기 반송부의 이동축을 둘러싸도록 설치되어 상기 피검체로부터 MRI 데이터를 검출하는 MRI 영역; 상기 경사 마그네트의 내측 벽에 상기 반송부의 이동축을 둘러싸도록 설치되어 상기 피검체로부터 PET 데이터를 검출하는 PET 영역;을 포함하되, 상기 PET 영역은 복수이고, 상기 복수의 PET 영역 사이에 상기 MRI 영역이 배치된 것을 특징으로 한다.On the other hand, PET-MRI fusion system according to an embodiment of the present invention, the transport unit for transporting the subject along the moving axis; A magnet bore surrounding a moving shaft of the conveying unit and generating a static magnetic field; An inclined magnet installed on an inner wall of the magnet bore to generate an inclined sand; An MRI region provided on an inner wall of the inclined magnet to surround a moving shaft of the conveying unit to detect MRI data from the subject; A PET region installed on an inner wall of the inclined magnet to surround the moving shaft of the conveying unit, the PET region detecting PET data from the inspected object, wherein the PET region is plural, and the MRI region is interposed between the plurality of PET regions. Characterized in that arranged.

여기서, 상기 MRI 영역은 상기 피검체로 RF 펄스신호를 방출하고, 상기 RF 펄스신호에 대응하는 상기 MRI 데이터를 상기 피검체로부터 획득하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the MRI region emits an RF pulse signal to the subject and obtains the MRI data corresponding to the RF pulse signal from the subject.

여기서, 상기 MRI 데이터와 상기 PET 데이터를 전달받아 PET-MRI 융합 이미지를 생성하는 데이터 처리기를 더 포함하는 것이 바람직하다.
Here, it is preferable to further include a data processor for receiving the MRI data and the PET data to generate a PET-MRI fusion image.

본 발명에 따른 PET-MRI 융합 시스템을 사용하면, 인체의 전신촬영이 가능한 이점이 있다.Using the PET-MRI fusion system according to the present invention, there is an advantage that can be taken whole body of the human body.

또한, 인체 내의 연-조직 판별능력이 우수하고, 기능영상, 분자영상이 가능하며, 방사능의 피폭 염려가 없는 이점이 있다.In addition, the soft-tissue discrimination ability in the human body is excellent, functional images, molecular images are possible, there is an advantage that there is no fear of radiation exposure.

또한, 한 번의 측정으로 인체의 MRI와 PET 데이터를 함께 얻을 수 있는 이점이 있다.In addition, there is an advantage that can be obtained together with the MRI and PET data of the human body in a single measurement.

또한, MRI와 PET를 분리하여 촬영할 수 있어 MRI와 PET간 상호작용에 의한 문제점을 해결할 수 있는 이점이 있다.In addition, the MRI and PET can be taken separately, there is an advantage that can solve the problem caused by the interaction between the MRI and PET.

또한, MRI 데이터 획득 시, PET에 의한 MRI 데이터의 왜곡, 인공물, SNR의 감소 영향을 줄일 수 있는 이점이 있다.In addition, when MRI data is acquired, there is an advantage of reducing the distortion, artifacts, SNR reduction effect of the MRI data by PET.

또한, PET 데이터 획득 시, MRI에 의한 PET 데이터의 부정적 영향을 줄여 PET 데이터의 감도(Sensitivity)를 유지할 수 있는 이점이 있다.In addition, when the PET data is acquired, there is an advantage of maintaining the sensitivity of the PET data by reducing the negative influence of the PET data by MRI.

또한, MRI와 PET의 상호작용을 최소화할 수 있고, 촬영 공간을 최대화 할 수 있는 이점이 있다.
In addition, there is an advantage that can minimize the interaction of the MRI and PET, and maximize the shooting space.

도 1은 종래의 PET-MRI 융합 시스템의 단면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 PET-MRI 융합 시스템(200)의 단면도.
도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 PET-MRI 융합 시스템(200)의 동작을 설명하기 위한 도면.1 is a cross-sectional view of a conventional PET-MRI fusion system.
2 is a cross-sectional view of a PET-MRI fusion system 200 in accordance with a preferred embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining the operation of the PET-MRI fusion system 200 according to an embodiment of the present invention shown in FIG.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, whereby those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. There will be. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 PET-MRI 융합 시스템(200)의 단면도이다. 도 2에 도시되어 있지 않지만, 본 발명의 실시 예에 따른 PET-MRI 융합 시스템(200)의 외관은 일반적인 PET 시스템, MRI 시스템 또는 PET-MRI 융합 시스템과 유사하지만, 내부 구조는 일반적인 상기 시스템들과 다른 차이점이 있음에 유의해야 한다. 이하 구체적으로 설명하도록 한다.2 is a cross-sectional view of a PET-MRI fusion system 200 according to a preferred embodiment of the present invention. Although not shown in FIG. 2, the appearance of the PET-MRI fusion system 200 according to an embodiment of the present invention is similar to a general PET system, an MRI system or a PET-MRI fusion system, but its internal structure is different from that of the conventional systems. Note that there are other differences. It will be described in detail below.

도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 MRI-PET 융합 시스템(200)은 피검체(270)의 자기 공명 데이터를 획득하기 위한 MRI 영역(MRI Region)과 피검체(270)의 양전자방출단층촬영 데이터를 획득하기 위한 PET 영역(PET Region)을 포함한다. 또한, MRI-PET 융합 시스템(200)은 피검체(270)를 운송하는 반송부(260)가 용이하게 드나들 수 있는 관통홀(280)을 갖는다. 관통홀(280)의 직경은 마그네트 보어(210), 경사 마그네트(220) 및 MRI RF 코일(230)의 두께 혹은 마그네트 보어(210), 경사 마그네트(220) 및 PET 검출기(240a/240b)의 두께에 따른다.Referring to FIG. 2, the MRI-PET fusion system 200 according to an exemplary embodiment of the present invention may include an MRI region and a positron of the subject 270 for acquiring magnetic resonance data of the subject 270. PET region for obtaining emission tomography data. In addition, the MRI-PET fusion system 200 has a through hole 280 that can easily enter and exit the carrier 260 for transporting the subject 270. The diameter of the through hole 280 is the thickness of the magnet bore 210, the gradient magnet 220 and the MRI RF coil 230 or the thickness of the magnet bore 210, the gradient magnet 220 and the PET detector 240a / 240b. Follow.

MRI 영역(MRI Region)과 PET 영역(PET Region)은 피검체(270)를 싣는 반송부(260)의 이동축 방향으로 직렬 배치된다. 여기서, PET 영역(PET Region)은 MRI 영역(MRI Region) 양쪽에 배치되는 것이 바람직하다. 여기서, 유의할 점은 하나의 PET 영역이 MRI 영역에 이격되어 배치되는 것도 가능하다.The MRI region and the PET region are arranged in series in the direction of the moving axis of the conveyance unit 260 that carries the subject 270. Here, the PET region is preferably disposed at both sides of the MRI region. It should be noted that one PET region may be disposed spaced apart from the MRI region.

MRI 영역(MRI Region)은 마그네트 보어(210), 경사 마그네트(220) 및 MRI RF 코일(230)을 포함하고, PET 영역(PET Region)은 마그네트 보어(210), 경사 마그네트(220), PET 검출기(240a/240b) 및 RF 차폐(250a/250b)를 포함하는 것이 바람직하다. 이하, 각 구성들을 구체적으로 설명하도록 한다.The MRI region includes a magnet bore 210, a tilted magnet 220 and an MRI RF coil 230, and the PET region includes a magnet bore 210, a tilted magnet 220 and a PET detector. It is preferred to include 240a / 240b and RF shielding 250a / 250b. Hereinafter, each configuration will be described in detail.

마그네트 보어(Magnet Bore, 210)는 주 자석으로서, 반송부(260)의 이동축을 둘러싸는 구조물을 의미한다. 여기서, 마그네트 보어(210)는 외벽과 내벽으로 구성된 원통 구조를 갖는 것이 바람직하다. 이러한 마그네트 보어(210)는 구동 시, 반송부(260)의 이동축과 평행한 정자장을 관통홀(280) 내부에 형성한다.The magnet bore 210 is a main magnet and refers to a structure surrounding the moving shaft of the carrier 260. Here, the magnet bore 210 preferably has a cylindrical structure consisting of an outer wall and an inner wall. When the magnet bore 210 is driven, a static magnetic field parallel to the moving shaft of the carrier 260 is formed in the through hole 280.

경사 마그네트(Gradient Magnet, 220)는 마그네트 보어(210)의 내벽에 인접하여 설치된다. 이러한 경사 마그네트(220)은 구동 시, 상기 마그네트 보어(210)에서 발생되는 정자장과 소정의 각도를 이루는 경사자장을 형성한다.Gradient magnet (220) is installed adjacent to the inner wall of the magnet bore (210). When the inclined magnet 220 is driven, the inclined magnet 220 forms an inclined magnetic field having a predetermined angle with a static magnetic field generated by the magnet bore 210.

MRI RF 코일(230)은 상기 경사 마그네트(220)의 내벽에 인접하여 설치된다. MRI RF 코일(230)은 마그네트 보어(210)와 경사 마그네트(220)에서 각각 정자장과 경사자장이 형성되면, 라모어(Lamor) 주파수에 대응하는 RF 펄스신호를 방출하는 신호 송신기능을 갖는다. 또한, MRI RF 코일(230)은 피검체(270)로부터 방출되는 MRI 데이터를 수집하는 수신기능을 함께 갖는다. The MRI RF coil 230 is installed adjacent to the inner wall of the inclined magnet 220. The MRI RF coil 230 has a signal transmission function that emits an RF pulse signal corresponding to a Lamor frequency when a static magnetic field and a gradient magnetic field are formed in the magnet bores 210 and the gradient magnets 220, respectively. In addition, the MRI RF coil 230 has a receiving function for collecting MRI data emitted from the subject 270.

여기서, MRI RF 코일(230)의 동작을 구체적으로 설명하면, MRI RF 코일(230)에서 RF 펄스신호가 방출되면, 방출된 RF 펄스신호는 반송부(260) 위의 피검체(270)에 가해진다. 그러면, 피검체(270)는 가해지는 RF 펄스신호의 라모어 주파수에 상응하는 MRI 데이터를 방출하는데, 이 때, MRI RF 코일(230)은 상기 피검체(270)에서 방출되는 상기 MRI 데이터를 수집하는 것이다.Herein, the operation of the MRI RF coil 230 will be described in detail. When the RF pulse signal is emitted from the MRI RF coil 230, the emitted RF pulse signal is applied to the subject 270 on the carrier 260. All. The subject 270 then emits MRI data corresponding to the Lamore frequency of the applied RF pulse signal, wherein the MRI RF coil 230 collects the MRI data emitted from the subject 270. It is.

PET 검출기(240a/240b)는, 상기 경사 마그네트(220)의 내벽에 인접하여 설치되고, MRI RF 코일(230)과는 이격되어 설치된다. 즉, PET 검출기(240a/240b)는 경사 마그네트(220)의 내벽에 MRI RF 코일(230)과 동일 평면 상에 설치되나 MRI RF 코일(230)과는 직접 연결되지 않고 소정 거리만큼 떨어져 설치된다. The PET detectors 240a / 240b are provided adjacent to the inner wall of the inclined magnet 220 and are spaced apart from the MRI RF coil 230. That is, the PET detectors 240a / 240b are installed on the inner wall of the inclined magnet 220 on the same plane as the MRI RF coil 230, but are separated by a predetermined distance without being directly connected to the MRI RF coil 230.

이러한 PET 검출기(240a/240b)는 피검체(270)가 PET 영역 A(혹은 PET 영역 B)으로 진입했을 경우, 피검체(270)로부터 방출되는 PET 데이터(감마선)를 검출한다. The PET detectors 240a and 240b detect PET data (gamma rays) emitted from the subject 270 when the subject 270 enters the PET region A (or PET region B).

여기서, PET 검출기(240a/240b)는 RF 차폐(250a/250b)를 더 포함할 수 있다.Here, the PET detectors 240a / 240b may further include RF shielding 250a / 250b.

RF 차폐(250a/250b)는 PET 검출기(240a/240b)의 내벽에 인접하여 설치되어 MRI 영역 내의 MRI RF 코일(230)에서 방출되는 RF 펄스신호를 차단한다. RF shielding 250a / 250b is installed adjacent to the inner wall of the PET detector 240a / 240b to block the RF pulse signal emitted from the MRI RF coil 230 in the MRI region.

반송부(260)는 피검체(270)를 관통홀(280)의 중심축인, 이동축을 따라 운송한다. 이러한 반송부(260)에는 MRI 혹은 PET 데이터를 수신하는 수신부가 설치되지 않기 때문에 구조가 간단하고, 피검체(270)인 환자는 밀폐된 공간에서 오는 불편함과 불안감을 해소할 수 있다.The conveyer 260 transports the subject 270 along a moving axis, which is a central axis of the through hole 280. Since the carrying unit 260 is not provided with a receiving unit for receiving MRI or PET data, the structure is simple, and the patient who is the subject 270 can solve the discomfort and anxiety coming from the closed space.

한편, 도 2에 도시되어 있지는 않으나, MRI-PET 융합 시스템(200)은 데이터 처리부(미도시)를 포함할 수 있다. Although not shown in FIG. 2, the MRI-PET fusion system 200 may include a data processor (not shown).

데이터 처리부(미도시)는 MRI 영역의 MRI RF 코일(230)에서 획득한 MRI 데이터와 PET 영역 A, B의 PET 검출기(240a, 240b)에서 획득한 PET 데이터를 수집하여 PET-MRI 융합 이미지를 생성한다.
The data processor (not shown) collects MRI data acquired from the MRI RF coil 230 of the MRI region and PET data acquired from the PET detectors 240a and 240b of the PET regions A and B to generate a PET-MRI fusion image. do.

도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 PET-MRI 융합 시스템(200)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining the operation of the PET-MRI fusion system 200 according to an embodiment of the present invention shown in FIG.

도 3을 참조하면, PET 데이터 검출 시, 피검체(270)에서 측정하고자 하는 부위(예를 들면, 복부)가 PET 영역 A의 중앙에 오도록 반송부(260)를 이동시키고, PET 데이터를 검출한다. 여기서, 피검체(270)의 복부가 PET 영역 A에 위치된 경우, 피검체(270)의 머리는 MRI 영역에 위치할 수 있으므로, 복부의 PET 데이터를 검출함과 함께 머리의 MRI 데이터를 검출할 수 있다. Referring to FIG. 3, when detecting PET data, the carrier 260 is moved to detect a PET data so that a portion (for example, an abdomen) to be measured in the subject 270 is in the center of the PET region A. . Here, when the abdomen of the subject 270 is located in the PET area A, the head of the subject 270 may be located in the MRI area, so that the MRI data of the head may be detected while detecting the PET data of the abdomen. Can be.

이 후, 반송부(260)가 피검체(270)의 복부를 MRI 영역으로 이동시킨 후, 복부의 MRI 데이터를 검출한다. 이 때, 피검체(270)의 머리와 하체의 PET 데이터를 함께 검출할 수 있다. Thereafter, the transfer unit 260 moves the abdomen of the subject 270 to the MRI region, and then detects the MRI data of the abdomen. At this time, the PET data of the head and the lower body of the subject 270 can be detected together.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 PET-MRI 융합 시스템(200)은 피검체(270)의 MRI 데이터와 PET 데이터를 함께 검출할 수도 있고, PET와 MRI의 동작을 소정의 시간차를 두고 구동할 수도 있다.
As described above, the PET-MRI fusion system 200 according to a preferred embodiment of the present invention may detect the MRI data and the PET data of the subject 270 together, and the operation of the PET and the MRI may have a predetermined time difference. You can also leave it running.

도 2 내지 도 3에 도시된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 PET-MRI 융합 시스템(200)은 피검체(270)의 소정 부위 또는 전신의 MRI 데이터와 PET 데이터를 함께 검출할 수 있다. 특히, MRI 영역 내의 MRI RF 코일(230)이 마그네트 보어(210) 중앙에 고정 설치되어 있어, 피검체(270)의 전신에 대한 MRI 데이터를 용이하게 얻을 수 있다. The PET-MRI fusion system 200 according to the preferred embodiment of the present invention shown in FIGS. 2 to 3 may detect MRI data and PET data of a predetermined portion or whole body of the subject 270 together. In particular, the MRI RF coil 230 in the MRI region is fixedly installed at the center of the magnet bore 210, so that MRI data of the whole body of the subject 270 can be easily obtained.

또한, 피검체(270)의 PET 데이터 검출 시, MRI 데이터 검출을 위한 구성이 피검체(270) 주위에 존재하지 않기 때문에, 인공물(artifacts)이 없어 피검체(270)의 순수한 PET 데이터를 얻을 수 있다. In addition, when detecting the PET data of the subject 270, since there is no configuration for detecting the MRI data around the subject 270, there are no artifacts and thus pure PET data of the subject 270 can be obtained. have.

또한, MRI 영역을 사이에 두고 양 측에 각각 PET 영역들(A, B)이 존재하기 때문에, 피검체(270)의 전신 촬영 시 소요되는 시간을 줄일 수 있다.In addition, since the PET regions A and B are present at both sides with the MRI region therebetween, the time required for the whole body imaging of the subject 270 may be reduced.

또한, 종래에는 마그네트 보어 내부에 MRI를 위한 장치와 PET를 위한 장치가 병렬적으로 설치되기 때문에 필연적으로 PET-MRI 융합 시스템의 부피가 컸지만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 PET-MRI 융합 시스템은 MRI를 위한 장치와 PET를 위한 장치가 직렬로 배치되어 있기 때문에 PET-MRI 융합 시스템의 부피를 줄일 수 있다. In addition, conventionally, since the device for MRI and the device for PET are installed in parallel in the magnet bore, the volume of the PET-MRI fusion system is inevitably large, but the PET-MRI fusion system according to the preferred embodiment of the present invention. Since the device for MRI and the device for PET are arranged in series, the volume of the PET-MRI fusion system can be reduced.

그리고, 종래의 PET-MRI 융합 시스템과 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 PET-MRI 융합 시스템이 동일 부피를 갖는다고 가정했을 때, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 PET-MRI 융합 시스템의 관통홀(280)이 더 넓어 공간 효율성이 좋다.And, assuming that the conventional PET-MRI fusion system and the PET-MRI fusion system according to a preferred embodiment of the present invention has the same volume, the through-hole of the PET-MRI fusion system according to a preferred embodiment of the present invention ( 280 is wider and space efficient.

또한, PET에 의한 MRI 데이터의 왜곡, 인공물, SNR의 감소 영향을 줄일 수 있고, MRI에 의한 PET 데이터의 부정적 영향을 줄여 PET 데이터의 감도(Sensitivity)를 높일 수 있다.
In addition, it is possible to reduce the influence of the distortion of the MRI data, artifacts, SNR by PET, and to reduce the negative effect of the PET data by MRI to increase the sensitivity of the PET data.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited by the drawings.

210: 마그네트 보어.
220: 경사 마그네트.
230: MRI RF 코일.
240a, 240b: PET 검출기.
250a, 250b: RF 차폐.
260: 반송부.
270: 피검체.210: Magnet bore.
220: tilt magnet.
230: MRI RF coil.
240a, 240b: PET detector.
250a, 250b: RF shielded.
260: return unit.
270: subject.

Claims (8)

원통형으로서 외벽과 내벽을 갖는 마그네트 보어(Magnet bore);
상기 마그네트 보어의 내벽에 인접하여 설치된 경사 마그네트(Gradient Magnet);
상기 경사 마그네트의 내벽에 인접하여 설치되고, RF 펄스신호를 방출하고, 상기 RF 펄스신호에 대응하는 MRI 데이터를 검출하는 MRI RF 코일; 및
상기 MRI RF 코일과 이격되어 상기 경사 마그네트의 내벽에 인접하여 설치되고, PET 데이터를 검출하는 PET 검출기;
를 포함하는 PET-MRI 융합 시스템.
Magnet bore having a cylindrical shape with an outer wall and an inner wall;
A gradient magnet installed adjacent to an inner wall of the magnet bore;
An MRI RF coil installed adjacent to an inner wall of the inclined magnet and emitting an RF pulse signal and detecting MRI data corresponding to the RF pulse signal; And
A PET detector spaced apart from the MRI RF coil and installed adjacent to an inner wall of the inclined magnet and detecting PET data;
PET-MRI fusion system comprising a.
제 1 항에 있어서, 상기 PET 검출기는,
상기 MRI RF 코일 양 측에 각각 설치된 것을 특징으로 하는 PET-MRI 융합 시스템.
The method of claim 1, wherein the PET detector,
PET-MRI fusion system, characterized in that installed on both sides of the MRI RF coil.
제 2 항에 있어서,
상기 PET 검출기에 인접하여 설치되어 상기 MRI RF 코일에서 방출되는 상기 RF 펄스신호를 차폐하는 RF 차폐를 더 포함하는 PET-MRI 융합 시스템.
The method of claim 2,
The PET-MRI fusion system further comprises an RF shield installed adjacent to the PET detector to shield the RF pulse signal emitted from the MRI RF coil.
제 3 항에 있어서,
상기 MRI RF 코일로부터 상기 MRI 데이터를 전달받고, 상기 PET 검출기로부터 상기 PET 데이터를 전달받아 PET-MRI 융합 이미지를 생성하는 데이터 처리기를 더 포함하는 PET-MRI 융합 시스템.
The method of claim 3, wherein
And a data processor configured to receive the MRI data from the MRI RF coil and to receive the PET data from the PET detector to generate a PET-MRI fusion image.
제 3 항에 있어서,
상기 마그네트 보어의 중심을 관통하고, 피검체를 싣기 위한 반송부를 더 포함하는 PET-MRI 융합 시스템.
The method of claim 3, wherein
A PET-MRI fusion system further comprising a conveying part for penetrating the center of the magnet bore, and carrying the subject.
피검체를 이동축을 따라 운송시키기 위한 반송부;
상기 반송부의 이동축을 둘러싸고, 정자장을 생성하는 마그네트 보어;
상기 마그네트 보어의 내측 벽에 설치되어 경사사장을 생성하는 경사 마그네트;
상기 경사 마그네트의 내측 벽에 상기 반송부의 이동축을 둘러싸도록 설치되어 상기 피검체로부터 MRI 데이터를 검출하는 MRI 영역; 및
상기 경사 마그네트의 내측 벽에 상기 반송부의 이동축을 둘러싸도록 설치되어 상기 피검체로부터 PET 데이터를 검출하는 PET 영역;
을 포함하되, 상기 PET 영역은 복수이고, 상기 복수의 PET 영역 사이에 상기 MRI 영역이 배치된 것을 특징으로 하는 PET-MRI 융합 시스템.
A conveying unit for transporting the subject along the moving shaft;
A magnet bore surrounding a moving shaft of the conveying unit and generating a static magnetic field;
An inclined magnet installed on an inner wall of the magnet bore to generate an inclined sand;
An MRI region provided on an inner wall of the inclined magnet to surround a moving shaft of the conveying unit to detect MRI data from the subject; And
A PET area provided on an inner wall of the inclined magnet to surround the moving shaft of the conveying unit, for detecting PET data from the subject;
Including, The PET region is a plurality, PET-MRI fusion system, characterized in that the MRI region is disposed between the plurality of PET region.
제 6 항에 있어서,
상기 MRI 영역은 상기 피검체로 RF 펄스신호를 방출하고, 상기 RF 펄스신호에 대응하는 상기 MRI 데이터를 상기 피검체로부터 획득하는 것을 특징으로 하는 PET-MRI 융합 시스템.
The method according to claim 6,
The MRI region emits an RF pulse signal to the subject and obtains the MRI data corresponding to the RF pulse signal from the subject.
제 7 항에 있어서,
상기 MRI 데이터와 상기 PET 데이터를 전달받아 PET-MRI 융합 이미지를 생성하는 데이터 처리기를 더 포함하는 PET-MRI 융합 시스템. The method of claim 7, wherein
PET-MRI fusion system further comprises a data processor for receiving the MRI data and the PET data to generate a PET-MRI fusion image.
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